JP5105303B2 - 液状シリコーンゴムコーティング剤組成物、エアーバッグ及びその製造方法 - Google Patents

液状シリコーンゴムコーティング剤組成物、エアーバッグ及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、6,6−ナイロン、6−ナイロン、ポリエステル等の繊維布にシリコーンゴムコーティング膜を形成させた車両等のエアーバッグを作製するのに好適な、特に、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れるエアーバッグを作製するのに好適な液状シリコーンゴムコーティング剤組成物、該組成物の硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層を有するエアーバッグ及びその製造方法に関する。
液状シリコーンゴムコーティング剤組成物の硬化物は、優れた耐候性、耐熱性、耐寒性等の特性を有しているため、該硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層はエアーバッグで広く使用されている。
液状シリコーンゴムコーティング剤組成物は、一般的には高重合度のオルガノポリシロキサンと補強性充填材とを含有した状態で供給される。この組成物は、ドウミキサー、二本ロールミル等の混合装置を用いて、オルガノポリシロキサンを含む原料ポリマーに補強性充填材や各種分散剤を混合することにより調製される。オルガノポリシロキサンやシリカ等の補強性充填材は電気絶縁材料である。よって、これらを配合して得られる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物及びその硬化物は各種物質との接触により帯電してしまい、静電気を発生させたり、空気中の塵を吸着したりしてしまう問題がある。
従来、帯電防止ゴムは、帯電防止剤としてポリエーテル系化合物(特許文献1)やカーボンブラック(特許文献2、3)を使用している。帯電防止剤としてポリエーテル系化合物を使用した場合、高温ではポリエーテル系化合物が分解してしまい、得られる硬化物は帯電防止効果が発現しないだけでなく、物性が低下したものにもなってしまう。帯電防止剤としてカーボンブラックを使用した場合、得られる硬化物は、電気絶縁性を維持するのが困難であったり、色彩が黒色に限定されてしまったりする問題がある。
特許文献4には、熱硬化型オルガノポリシロキサン組成物にリチウム塩を配合した半導電ローラ用シリコーンゴム組成物が記載されているが、該特許文献に記載された発明は絶縁性材料に関するものではない。また、該組成物の硬化物をイオン導電剤の添加により半導電性とするには、多量のイオン導電剤を添加することが必要となるため、得られる硬化物はゴム物性の低下が大きい。
特表2002−500237号公報 特表2002−507240号公報 特開2002−327122号公報 特開2003−82232号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れる硬化物を与え、特に、エアーバッグを製造するのに好適に使用することのできる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物、該組成物の硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層を有するエアーバッグ、および該エアーバッグの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者は、上記目的を達成するべく鋭意検討を行った結果、(A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上含有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)付加反応触媒、好ましくは(D)比表面積が50m2/g以上の微粉末シリカ、(E)1分子中にエポキシ基とケイ素原子結合アルコキシ基及び/又はヒドロシリル基(SiH基)とを有する有機ケイ素化合物、(F)チタニウム化合物およびジルコニウム化合物のいずれか一方または両方、ならびに(G)イオン導電性帯電防止剤を含有してなる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物の硬化物が、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れることを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は第一に、
(A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:本組成物中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子全体の数が(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個当たり1〜10個となる量、
(C)付加反応触媒:有効量、
(D)比表面積が50m2/g以上の微粉末シリカ:0〜50質量部、
(E)1分子中にエポキシ基とケイ素原子結合アルコキシ基及び/又はヒドロシリル基とを有する有機ケイ素化合物:0.1〜10質量部、
ならびに
(F)チタニウム化合物およびジルコニウム化合物のいずれか一方または両方:0.1〜5質量部
(G)イオン導電性帯電防止剤:0.0001〜5質量部
を含有してなる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物を提供する。
本発明は第二に、
繊維布からなる基材と、
上記組成物の硬化物からなり、該基材の少なくとも一方の表面に形成されたシリコーンゴムコーティング層と
を有するエアーバッグを提供する。
本発明は第三に、
繊維布からなる基材の少なくとも一方の表面に上記組成物を塗布し、
該組成物を硬化させることにより、該基材の少なくとも一方の表面に、該組成物の硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層を形成させる
ことを含む上記エアーバッグの製造方法を提供する。
本発明によれば、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れる硬化物を与える液状シリコーンゴムコーティング剤組成物が得られる。この組成物を用いて本発明の製造方法により、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れるエアーバッグを得ることができる。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。なお、本発明において、粘度は回転粘度計により測定した値である。
<液状シリコーンゴムコーティング剤組成物>
本発明の液状シリコーンゴムコーティング剤組成物は、以下の(A)〜(G)成分を含有してなるものであって、室温(25℃を意味する。以下、同じ)で液状のものである。以下、各成分について詳細に説明する。
[(A)成分]
(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上(通常、2〜50個)、好ましくは2〜20個程度含有するものであり、本発明組成物のベースポリマーである。(A)成分のオルガノポリシロキサンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(A)成分の分子構造としては、例えば、直鎖状、環状、分岐鎖状、三次元網状が挙げられるが、主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい(なお、これらのオルガノ基はアルケニル基も包含し得る)。また、(A)成分のオルガノポリシロキサンの分子構造が直鎖状または分岐鎖状である場合、該オルガノポリシロキサンの分子中においてアルケニル基が結合するケイ素原子の位置は、分子鎖末端及び分子鎖途中(分子鎖非末端)のどちらか一方でも両方でもよい。特に好ましくは、(A)成分は、少なくとも分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する直鎖状のジオルガノポリシロキサンである。
(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基としては、例えば、互いに同一又は異種の非置換もしくは置換の、通常、炭素原子数2〜8、好ましくは2〜4のものが挙げられる。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基等が挙げられ、特にビニル基であることが好ましい。
(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基の含有量は、ケイ素原子に結合した一価の有機基全体に対して0.001〜10モル%であることが好ましく、特に0.01〜5モル%程度であることが好ましい。
(A)成分のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する一価の有機基としては、例えば、脂肪族不飽和結合を含まない、互いに同一又は異種の非置換もしくは置換の、通常、炭素原子数1〜12、好ましくは炭素原子数1〜10程度の一価炭化水素基が挙げられる。該一価炭化水素基が置換されている場合、その例としては、ハロゲン置換のものが挙げられる。該有機基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基などが挙げられ、特に、メチル基、フェニル基であることが好ましい。
(A)成分の25℃における粘度は、100〜500,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、特に300〜100,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。該粘度がこの範囲内にあると、得られる組成物の取扱い作業性が良好であり、また、得られるシリコーンゴムの物理的特性が良好である。
(A)成分の好ましい例としては、下記平均組成式(1)
aSiO(4-a)/2 (1)
(式中、Rは互いに同一又は異種の非置換又は置換の炭素原子数1〜10、好ましくは1〜8の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.05の範囲の正数であり、ただし、全Rの0.001〜10モル%、好ましくは0.01〜5モル%がアルケニル基である。)
で示されるオルガノポリシロキサンが挙げられる。Rの具体例としては、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基として上記で具体的に挙げたアルケニル基、および(A)成分のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する有機基として上記で具体的に挙げた有機基が挙げられる。
(A)成分のオルガノポリシロキサンの具体例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジビニルメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジビニルメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、式:R1 3SiO0.5で示されるシロキサン単位と式:R1 22SiO0.5で示されるシロキサン単位と式:R1 2SiOで示されるシロキサン単位と式:SiO2で示されるシロキサン単位とからなるオルガノシロキサン共重合体、式:R1 3SiO0.5で示されるシロキサン単位と式:R1 22SiO0.5で示されるシロキサン単位と式:SiO2で示されるシロキサン単位とからなるオルガノシロキサン共重合体、式:R1 22SiO0.5で示されるシロキサン単位と式:R1 2SiOで示されるシロキサン単位と式:SiO2で示されるシロキサン単位とからなるオルガノシロキサン共重合体、式:R12SiOで示されるシロキサン単位と式:R1SiO1.5で示されるシロキサン単位もしくは式:R2SiO1.5で示されるシロキサン単位とからなるオルガノシロキサン共重合体、及びこれらのオルガノポリシロキサンの2種以上からなる混合物が挙げられる。
上記式中のR1は、脂肪族不飽和結合を含まない、同一又は異種の非置換もしくは置換の、炭素原子数が好ましくは1〜12、より好ましくは1〜10の一価炭化水素基であり、その例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基などが挙げられる。また、上記式中のR2は、互いに同一又は異種の非置換もしくは置換の、炭素原子数が好ましくは2〜8、より好ましくは2〜4のアルケニル基であり、その例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基などが挙げられる。
[(B)成分]
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分とヒドロシリル化付加反応し、架橋剤として作用する。(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。(B)成分の分子構造に特に制限はなく、例えば、直鎖状、環状、分岐鎖状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上のケイ素原子に結合した水素原子(即ち、ヒドロシリル基またはSiH)を含有する。(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが直鎖状構造を有する場合、これらのSiH基は、分子鎖末端及び分子鎖途中(即ち、分子鎖非末端)のどちらか一方にのみ位置していても、その両方に位置していてもよい。
(B)成分の1分子中のケイ素原子の数(重合度)は、好ましくは2〜300個、より好ましくは4〜150個程度である。更に、(B)成分は室温(25℃)で液状であることが好ましく、(B)成分の25℃における粘度は、好ましくは0.1〜1,000mPa・s、より好ましくは0.5〜500mPa・s程度である。
(B)成分としては、例えば、下記平均組成式(2)で示され、1分子中に少なくとも2個(通常2〜300個)、好ましくは3個以上、より好ましくは3〜150個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に用いられる。
3 bcSiO(4-b-c)/2 (2)
(式中、R3は、脂肪族不飽和結合を含まない、互いに同一又は異種の非置換もしくは置換の、炭素原子数1〜10、好ましくは1〜8の、ケイ素原子に結合した一価炭化水素基であり、bは0.7〜2.1の正数であり、cは0.001〜1.0の正数であり、かつb+cは0.8〜3.0の正数である。)
上記R3の一価炭化水素基としては、例えば、上記R1として例示したのと同様のものを挙げることができる。また、bは好ましくは0.8〜2.0の正数であり、cは好ましくは0.01〜1.0の正数であり、b+cは好ましくは1.0〜2.5の正数である。
上記(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン環状重合体、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシラン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とから成る共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C65)SiO3/2単位とから成る共重合体などが挙げられる。
(B)成分の配合量は、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個に対して本組成物中のケイ素原子結合水素原子の数が、通常、1〜10個、特に好ましくは1〜7個の範囲内となる量である。該配合量が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個に対して本組成物中のケイ素原子結合水素原子が1個未満となる量であると、得られる組成物の硬化が不十分となりやすい。また、該配合量が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個に対して本組成物中のケイ素原子結合水素原子が10個を超える量であると、得られるシリコーンゴムの耐熱性が極端に劣ったものとなりやすい。
本発明の組成物に含まれる後述の(E)成分もケイ素原子に結合した水素原子を任意的に有することができる。さらに、本発明の組成物には、(B)成分及び(E)成分以外のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを任意成分として配合することができる。この場合、(B)成分、(E)成分並びに該(B)成分及び(E)成分以外のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを合計した全オルガノハイドロジェンポリシロキサンに含まれるSiH基の数が(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個に対して1〜10個、特に1〜7個となることが好ましく、また上記全体のSiH基数に対する(B)成分中のSiH基数のモル比は0.5〜1、特に0.7〜1程度となることが望ましい。(B)成分以外にオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含まない場合には、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個に対して(B)成分中のケイ素原子結合水素原子の数が1〜10個、好ましくは1〜7個である。
[(C)成分]
(C)成分の付加反応触媒としては、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基と(B)成分中のSiH基とのヒドロシリル化付加反応を促進するものであればいかなる触媒を使用してもよい。(C)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。(C)成分としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の白金族金属や塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との配位化合物、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属化合物が挙げられるが、特に好ましくは白金化合物である。
(C)成分の配合量は、付加反応触媒としての有効量(いわゆる触媒量)でよく、(A)および(B)成分の合計質量に対して触媒金属元素の質量換算で通常0.5〜1,000ppm、好ましくは、1〜500ppmの範囲であり、より好ましくは10〜100ppmの範囲である。該配合量がこの範囲内にあると、付加反応が十分に促進されやすく、また、硬化が十分となりやすく、更に、該配合量の増加に応じて付加反応の速度が向上しやすいので、経済的にも有利となりやすい。
[(D)成分]
必要に応じて任意的に本発明に用いられる(D)成分の微粉末シリカは、補強剤として作用する。即ち、本発明組成物の硬化物に対して高引裂き強度を付与するものである。(D)成分の微粉末シリカを補強剤として使用することにより、優れた引裂き強度特性を有するコーティング膜を形成することができる。(D)成分の微粉末シリカは、比表面積が、通常、50m2/g以上、好ましくは50〜400m2/g、特に好ましくは100〜300m2/gである。該比表面積がこの範囲内にあると、得られる硬化物に優れた引裂き強度特性を付与しやすい。比表面積はBET法により測定される。(D)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(D)成分の微粉末シリカとしては、比表面積が上記範囲内である限り、従来からシリコーンゴムの補強性充填剤として使用されている公知のものを用いることができ、例えば、煙霧質シリカ、沈降シリカなどが挙げられる。
これらの微粉末シリカはそのまま使用してもよいが、本発明組成物に対してより良好な流動性を付与させやすくするため、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン等のメチルクロロシラン類;ジメチルポリシロキサン;ヘキサメチルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザン等のヘキサオルガノジシラザンなどの有機ケイ素化合物で表面疎水化処理することにより、疎水性微粉末シリカとして使用することが好ましい。
(D)成分の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して50質量部以下(即ち、0〜50質量部)である。該配合量が50質量部を超えると、組成物の流動性が低下しやすく、コーティング作業性が悪くなりやすい。該配合量は、好ましくは0.1〜50質量部、より好ましくは1〜50質量部であり、特に好ましくは5〜40質量部である。該配合量がこの範囲内にあると、本発明組成物の硬化物に対して特に良好な高引裂き強度を付与しやすい。
[(E)成分]
(E)成分としては、1分子中にエポキシ基とケイ素原子結合アルコキシ基(例えば、トリアルコキシシリル基、オルガノジアルコキシシリル基、ジオルガノアルコキシシリル基等のアルコキシシリル基などとして)及び/又はヒドロシリル基(SiH基)とを有する有機ケイ素化合物であれば、いかなる有機ケイ素化合物でも使用できるが、接着発現性の観点からは、少なくとも1個のエポキシ基と少なくとも2個のケイ素原子結合アルコキシ基及び/又はヒドロシリル基(SiH基)とを有する有機ケイ素化合物、例えば、少なくとも1個のエポキシ基と少なくとも2個のケイ素原子結合アルコキシ基とを有するシラン、またはケイ素原子数が2〜30個、好ましくは4〜20個程度であり、少なくとも1個のエポキシ基と少なくとも2個のケイ素原子結合アルコキシ基及び/又はヒドロシリル基(SiH基)とを有する環状もしくは直鎖状のシロキサンであることが好ましい。(E)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
エポキシ基は、例えば、グリシドキシプロピル基等のグリシドキシアルキル基;2,3−エポキシシクロヘキシルエチル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基等のエポキシ含有シクロヘキシルアルキル基等の形で、ケイ素原子に結合していることが好ましい。ケイ素原子結合アルコキシ基はケイ素原子と結合して、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等のトリアルコキシシリル基;メチルジメトキシシリル基、エチルジメトキシシリル基、メチルジエトキシシリル基、エチルジエトキシシリル基等のアルキルジアルコキシシリル基等を形成していることが好ましい。
また、(E)成分は、1分子中にエポキシ基、ケイ素原子結合アルコキシ基およびヒドロシリル基(SiH基)以外の官能性基として、例えば、ビニル基等のアルケニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有するものであってもよい。
(E)成分の有機ケイ素化合物としては、例えば、下記の化学式で示される有機ケイ素化合物、これらの2種以上の混合物、あるいはこれらの1種もしくは2種以上の部分加水分解縮合物等が挙げられる。
Figure 0005105303

(式中、nは1〜10の整数、mは0〜100の整数、好ましくは0〜20の整数、pは1〜100の整数、好ましくは1〜20の整数、qは1〜10の整数である。)
(E)成分の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して0.1〜10質量部であり、好ましくは0.5〜5質量部である。該配合量が0.1質量部未満であると、得られる組成物が十分な接着力を有しないことがある。該配合量が10質量部を超えると、該配合量を増加させても、得られる組成物は、接着力が向上しにくくなり、コスト的に高いものとなりやすく、不経済となりやすい。
[(F)成分]
(F)成分は、チタニウム化合物(特に、有機チタニウム化合物)およびジルコニウム化合物(特に、有機ジルコニウム化合物)のいずれか一方または両方であり、接着促進のための縮合助触媒として作用するものである。(F)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。(F)成分としては、例えば、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド等の有機チタン酸エステル、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトネート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、チタンテトラアセチルアセトネート等の有機チタンキレート化合物等のチタン系縮合助触媒、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド等の有機ジルコニウムエステル、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等の有機ジルコニウムキレート化合物等のジルコニウム系縮合助触媒が挙げられる。
(F)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.1〜5質量部、好ましくは0.2〜2質量部の範囲である。該配合量が0.1質量部未満であると、得られる硬化物は高温高湿下での接着耐久性が低下しやすい。該配合量が5質量部を超えると、得られる硬化物は耐熱性が低下しやすい。
[(G)成分]
(G)成分のイオン導電性帯電防止剤は、カーボンブラックのような電子導電性物質ではなく、イオン導電性物質である。(G)成分は、イオン導電性物質であれば特に制限されないが、リチウム塩であることが好ましい。
(G)成分の具体例としては、LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF32、LiSO349、LiC(SO2CF33、LiB(C654などが挙げられる。
(G)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(G)成分のイオン導電性帯電防止剤の形態は特に限定されず、(G)成分単独でもよいが、(G)成分が本発明組成物中でより均一に分散し、より安定した効果を発揮するように、(G)成分とオルガノポリシロキサンとを含むペーストであることが好ましい。この場合、該オルガノポリシロキサンは、(A)成分と同じであっても異なっていてもよく、生ゴム状でもオイル状でもよい。該オルガノポリシロキサンは、好ましくはジメチルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサンであり、その分子鎖両末端はジメチルビニルシロキシ基、トリメチルシロキシ基で封鎖されていることが好ましい。また、このペーストには作業性を向上させるために補強性シリカや珪藻土等の充填剤を添加してもよい。該ペーストにおける(G)成分の濃度は好ましくは2〜90質量%、より好ましくは5〜80質量%、特に好ましくは10〜50質量%である。
(G)成分の添加量は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.0001〜5質量部、好ましくは0.0005〜3質量部、より好ましくは0.001〜1質量部、特に好ましくは0.001〜0.5質量部である。該添加量が0.0001質量部より少ないと、得られるシリコーンゴムの帯電防止効果が不十分となりやすい。該添加量が5質量部より多いと、得られるシリコーンゴムは、絶縁性が維持されなかったり、耐熱性やその他の物性に悪影響が出たりする場合がある。
[その他の成分]
本発明の組成物には、前記(A)〜(G)成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の任意の成分を配合することができる。その具体例としては、以下のものが挙げられる。これらのその他の成分は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
・反応制御剤
反応制御剤は、上記(C)成分の付加反応触媒に対して硬化抑制効果を有する化合物であれば特に限定されず、従来から公知のものを用いることもできる。その具体例としては、トリフェニルホスフィンなどのリン含有化合物;トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾールなどの窒素含有化合物;硫黄含有化合物;アセチレンアルコール類等のアセチレン系化合物;アルケニル基を2個以上含む化合物;ハイドロパーオキシ化合物;マレイン酸誘導体などが挙げられる。
反応制御剤による硬化抑制効果の度合は、その反応制御剤の化学構造によって異なるため、反応制御剤の添加量は、使用する反応制御剤の各々について、最適な量に調整することが好ましい。最適な量の反応制御剤を添加することにより、組成物は室温での長期貯蔵安定性および硬化性に優れたものとなる。
・無機充填剤
無機充填剤としては、例えば、結晶性シリカ、中空フィラー、シルセスキオキサン、ヒュームド二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、層状マイカ、カーボンブラック、ケイ藻土、ガラス繊維等の無機充填剤;これらの無機充填剤をオルガノアルコキシシラン化合物、オルガノクロロシラン化合物、オルガノシラザン化合物、低分子量シロキサン化合物等の有機ケイ素化合物により表面疎水化処理した充填剤;シリコーンゴムパウダー;シリコーンレジンパウダーなどが挙げられる。
・その他の成分
その他にも、例えば、1分子中に1個のケイ素原子結合水素原子を含有し他の官能性基を含有しないオルガノポリシロキサン、1分子中に1個のケイ素原子結合アルケニル基を含有し他の官能性基を含有しないオルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子もケイ素原子結合アルケニル基も他の官能性基も含有しない無官能性のオルガノポリシロキサン、有機溶剤、クリープハードニング防止剤、可塑剤、チクソ性付与剤、顔料、染料、防かび剤などを配合することができる。
[調製方法]
本発明の液状シリコーンゴムコーティング剤組成物は、上記各成分を常法に準じて混合することにより調製することができる。
<硬化物>
本発明のコーティング剤組成物は、公知の硬化条件下で公知の硬化方法により硬化させることができる。具体的には、例えば、120〜180℃において1〜10分、加熱することにより、該組成物を硬化させることができる。
得られる硬化物の体積抵抗率は、1GΩ・m以上であることが好ましく、特に2GΩ・m以上であることが好ましい。該体積抵抗率がこの範囲内であると、該硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層を有するエアーバッグの絶縁性は実用上十分である。
また、該硬化物の帯電防止性能としては、該硬化物からなるシリコーンゴム成形物の表面に、スタチックオネストメーター(シシド静電気(株)製)を用いて、コロナ放電により静電気を6kVチャージし、その帯電圧が半分になる時間(半減期)が、2分以内であることが好ましく、特に1分以内であることが好ましい。
[エアーバッグ]
このようにして得られる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物は、高温への暴露前のみならず暴露後においても絶縁性および帯電防止性に優れるエアーバッグを作製するのに好適なものである。
本発明において、上記組成物の硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層が形成されるエアーバッグとしては、公知の構成のものが用いられ、その具体例としては、6,6−ナイロン、6−ナイロン、ポリエステル繊維、アラミド繊維、各種ポリアミド繊維、各種ポリエステル繊維などの各種合成繊維の織生地を基布としたエアーバッグが挙げられる。
上記液状シリコーンゴムコーティング剤組成物を、繊維布からなる基材の少なくとも一方の表面、特には一方の表面に塗布し、例えば、熱風乾燥炉に入れて加熱して硬化させることにより、該表面にシリコーンゴムコーティング層を形成させることができる。このようにして得たエアーバッグ用シリコーンゴムコーティング基布を用いて、エアーバッグを製造することができる。
ここで、繊維布からなる基材としては、上述した各種合成繊維の織生地を基布とする基材が挙げられる。また、上記組成物により該基材をコーティングする方法としては、常法を採用することができるが、コーティング層の厚さ(又は表面塗布量)は、好ましくは10〜150g/m2、より好ましくは15〜80g/m2、更により好ましくは20〜60g/m2程度である。
以下、調製例、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[調製例1]帯電防止剤ペーストの調製
下記のとおり、帯電防止剤ペースト1および2を調製した。
・帯電防止剤ペースト1
分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(商品名:R−972、日本アエロジル(株)製)8質量部、およびLiN(SOCFの20質量%アジピン酸エステル溶液50質量部を混練して、帯電防止剤ペースト1を調製した。
・帯電防止剤ペースト2
分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン生ゴム42質量部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(商品名:R-972、日本アエロジル(株)製)8質量部、および25℃における粘度が75mm/sであるポリエーテル変性シリコーンオイル(商品名:KF351F、信越化学工業(株)製)50質量部を混練して、帯電防止剤ペースト2を調製した。
[調製例2]ベースコンパウンド(I)の調製
分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が約30,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン65質量部、ヘキサメチルジシロキサン8質量部、水2質量部、BET法で測定した比表面積が約300m2/gであるヒュームドシリカ(商品名:Aerosil(登録商標)300、日本アエロジル社製)40質量部を室温でニーダー中に投入し、1時間混合して、混合物を得た。この混合物を150℃に加熱し、引き続き2時間混合した。この混合物を室温まで冷却し、この混合物に、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が約30,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン19質量部、主鎖中の全ジオルガノシロキサン単位に対してビニルメチルシロキサン単位を5モル%含有し、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された、25℃での粘度が約700mPa・sであるジメチルポリシロキサン5質量部を添加し、均一になるまで混合して、ベースコンパウンド(I)を得た。
[実施例1]
・組成物の調製
ベースコンパウンド(I)78質量部に、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が約5,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン35質量部、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が約1,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン15質量部、(CH33SiO1/2単位39.5モル%と(CH32(CH2=CH)SiO1/2単位6.5モル%とSiO2単位54モル%とからなるオルガノポリシロキサン樹脂10質量部、25℃における粘度が45mPa・sであり、分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子結合水素原子含有量=1.08質量%)6.4質量部、1−エチニルシクロヘキサノール0.09質量部、塩化白金酸/1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体を白金原子含有量として1質量%含有するジメチルポリシロキサン溶液0.38質量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド0.2質量部、および帯電防止剤ペースト1 0.05質量部を混合して、組成物を調製した。
・帯電量測定
上記組成物を70mm×50mm×6mm(深さ)の金型に流し込み、150℃で5分間加熱硬化させて成形物を得た。この成形物を200℃のオーブンに4時間、50時間、100時間または400時間入れた後、その表面に、スタチックオネストメーター(シシド静電気(株)製)を用いて、コロナ放電により静電気を6kVチャージし、その帯電圧が半分になる時間(半減期)を測定した。結果を表1に示す。
・体積抵抗率測定
上記組成物を170mm×130mm×1mm(深さ)の金型に流し込み、150℃で5分間加熱硬化させて成形物を得た。この成形物を200℃のオーブンに4時間、50時間、100時間または400時間入れた後、その体積抵抗率をJIS K 6249に基づいて測定した。結果を表1に示す。
[実施例2]
実施例1において帯電防止剤ペースト1の添加量を0.05質量部から0.01質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、帯電量、体積抵抗率を測定した。
[比較例1]
実施例1において帯電防止剤ペースト1を添加しない以外は実施例1と同様にして、帯電量、体積抵抗率を測定した。
[比較例2]
実施例1において帯電防止剤ペースト1の代わりに帯電防止剤ペースト2を使用した以外は実施例1と同様にして、帯電量、体積抵抗率を測定した。
Figure 0005105303

Claims (9)

  1. (A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
    (B)1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:本組成物中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子全体の数が(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個当たり1〜10個となる量、
    (C)付加反応触媒:有効量、
    (D)比表面積が50m2/g以上の微粉末シリカ:0〜50質量部、
    (E)1分子中にエポキシ基とケイ素原子結合アルコキシ基及び/又はヒドロシリル基とを有する有機ケイ素化合物:0.1〜10質量部、
    (F)チタニウム化合物およびジルコニウム化合物のいずれか一方または両方:0.1〜5質量部、ならびに
    (G)1種又は2種以上のリチウム塩からなるイオン導電性帯電防止剤:0.0001〜5質量部を含有してなる液状シリコーンゴムコーティング剤組成物であって、(G)成分のイオン導電性帯電防止剤が、
    該イオン導電性帯電防止剤と生ゴム状またはオイル状オルガノポリシロキサンとを含み、該イオン導電性帯電防止剤の濃度が2〜90質量%であるペーストの形態として
    配合されるものである、液状シリコーンゴムコーティング剤組成物
  2. (B)成分の含有量が、(B)成分中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子の数が(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個当り1〜10個となる量である請求項1に係る組成物。
  3. 前記ペースト中に含まれるオルガノポリシロキサンが、分子鎖両末端が、ジメチルビニルシロキシ基又はトリメチルシロキシ基封鎖のジメチルポリシロキサンである請求項1又は2に記載の液状シリコーンゴムコーティング剤組成物。
  4. 前記ペーストが、更に、充填剤を添加したものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液状シリコーンゴムコーティング剤組成物。
  5. 前記(G)成分がLiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF32、LiSO349、LiC(SO2CF33、及びLiB(C654からなる群より選ばれる1種又は2種以上である請求項1〜のいずれか1項に係る組成物。
  6. 硬化物の体積抵抗率が1GΩ・m以上である請求項1〜のいずれか1項に係る組成物。
  7. エアーバッグに用いられる請求項1〜のいずれか1項に係る組成物。
  8. 繊維布からなる基材と、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の組成物の硬化物からなり、該基材の少なくとも一方の表面に形成されたシリコーンゴムコーティング層と
    を有するエアーバッグ。
  9. 繊維布からなる基材の少なくとも一方の表面に請求項1〜のいずれか1項に記載の組成物を塗布し、
    該組成物を硬化させることにより、該基材の少なくとも一方の表面に、該組成物の硬化物からなるシリコーンゴムコーティング層を形成させる
    ことを含む請求項7に記載のエアーバッグの製造方法。
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